مقایسه دستگاه برش لیزری، واترجت، برش پلاسما و وایرکات

اگر قصد خرید یک دستگاه برای برش ورق داشته باشید، گزینه‌های زیادی پیش روی شما هستند مثل دستگاه‌های برش لیزری، واترجت، برش پلاسما یا وایرکات که به کار بردن هر یک از این دستگاه‌ها، مزایا و معایبی دارد. شما در زمان خرید، باید درباره هر کدام دستگاه‌ها اطلاعات کافی داشته باشید و بدانید که متریال های سازگار با آنها چیست و چه نقاط و ضعفی دارند همچنین باید به نیاز صنعت خود توجه داشته باشید و دستگاهی متناسب با صنعت‌تان تهیه کنید. ما در ادامه می‌خواهیم با بررسی و مقایسه دستگاه برش لیزری، واترجت، پلاسما و وایرکات، شما را برای انتخاب یکی از این دستگاه‌ها راهنمایی کنیم. لطفا با نوین تاک همراه باشید. دستگاه های برش لیزر، واترجت، برش پلاسما و وایرکات از جنبه های گوناگون دارای تفاوت هایی هستند که در ادامه به بررسی این تفاوت ها از تمامی جوانب آن خواهیم پرداخت.

تفاوت های دستگاه برش لیزری، واترجت، برش پلاسما و وایرکات

مقایسه دستگاه برش لیزری، واترجت، برش پلاسما و وایرکات از لحاظ کاربرد، ضخامت برش، سرعت و دقت برش، عرض شکاف برش، کیفیت و همچنین قیمت متفاوت این دستگاه ها در ادامه به طورکامل شرح داده شده اند:

دستگاه برش لیزری

• دستگاه برش لیزر طیف گسترده ای از مواد فلزی و غیر فلزی را برش می دهد. برش غیر فلزات مانند پارچه و چرم را می توان با دستگاه برش لیزری CO₂ انجام داد. از آنجا که تغییر شکل در ورق در برش با لیزر فایبر کم است این نوع لیزر برای برش دادن ورق های فلزی مناسب اند.

واترجت

• واترجت، دستگاهی برای برش است که آب را با قدرت و فشار بسیار زیاد و از طریق نازلی که از جنس یاقوت یا الماس است، به داخل محفظه‌ای شلیک می‌کند. در اثر این شلیک و فشار بالایی که ایجاد می‌شود، یک محیط خلاء ساخته می‌شود و بدین ترتیب، برش را انجام می‌دهد. دستگاه واترجت یک تکنولوژی پیشرفته و شگفت انگیز است که در صنایع زیادی هم کاربرد دارد. قدرت این دستگاه به حدی بالاست که می‌تواند هر نوع قطعه‌ای را با هر میزان ضریب سختی و جنس، برش دهد. از دستگاه واترجت می‌توان برای برشکاری متریال‌های سختی مثل فولاد، آلومینیوم، تیتانیوم و… استفاده کرد و برش‌ها را بدون هیچ گونه ترک خوردگی، سوراخ‌های اضافی یا بدون اثر سوختگی، ایجاد می‌نماید. واترجت بدون تغییر شکل گرم، با کیفیت سطح برش خوب و بدون نیاز به ماشینکاری ثانویه است. واترجت می تواند هر ماده ای را با سرعت برش زیاد و در اندازه های مختلف برش دهد.

دستگاه برش پلاسما

• دستگاه برش پلاسما می تواند برای برش فولاد ضد زنگ، آلومینیوم، مس، چدن، فولاد کربنی و سایر مواد فلزی استفاده شود. برش پلاسما دارای اثر حرارتی زیاد و دقت کم است.

وایرکات

• از وایرکات فقط می توان برای برش مواد رسانا استفاده کرد. همچنین این روش نیاز به سیستمی برای خنک کردن برش دارد. بنابراین موادی مانند کاغذ، چرم که رسانا نیستند را نمی توان برش داد.

مقایسه ضخامت برش در انواع روش های برشکاری

• کاربرد برش لیزر در صنعت برای فولاد کربنی به طور معمول برای ضخامت کمتر از 20 میلی متر است. و در بهترین حالت ورق های تا 40 میلی متر را می توان برش داد. همچنین کاربرد آن برای فولاد ضد زنگ به طور معمول برای ضخامت کمتر از 16 میلی متر است و در بهترین حالت ورق های تا 25 میلی متر را می توان برش داد. در این روش سرعت برش به طور واضح با افزایش ضخامت قطعه کار کاهش می یابد.
• واترجت قادر به برش مواد با ضخامت بین 0.8-100 میلی متر است و در برخی از مواد می تواند ضخامت های بیشتری را نیز برش بدهد.
• برش پلاسما می تواند مواد با ضخامت بین 0-120 میلی متر را برش دهد.
• وایرکات به طور کلی مواد با ضخامت بین 40 ~ 60 میلی متر را برش می دهد. این روش حتی می تواند تا ضخامت 600 میلی متر را برش دهد.

 مقایسه سرعت برش در انواع روش های برشکاری

• در صورت برش ورق فولادی با ضخامت 2 میلی متر با قدرت لیزر 1200W سرعت برش 600 سانتی متر در دقیقه است. در صورت برش ورق رزین پلی پروپیلن با ضخامت 5 میلی متر سرعت برش می تواند به 1200 سانتی متر در دقیقه برسد. در کل در این روش سرعت برش کاری بالاست.
• سرعت وایرکات EDM به طور کلی 20 ~ 60 میلی متر در دقیقه و حداکثر 300 میلی متر در دقیقه است. بدیهی است که برش لیزری سریع است و می تواند در تولید انبوه مورد استفاده قرار گیرد. برای فلزات، وایرکات دقت بالاتری دارد، اما سرعت آن کند است.
• سرعت واترجت نسبتاً کم است و برای تولید انبوه مناسب نیست.
• سرعت برش پلاسما آهسته و با دقت نسبتاً کم است که برای برش صفحات ضخیم مناسب تر است.

مقایسه دقت برش در دستگاه های برشکاری

• برش لیزر باریک است و دو طرف شکاف موازی و عمود بر سطح است. دقت اندازه قطعه می تواند به 0.2 میلی متر برسد.
• دقت برش پلاسما می تواند به کمتر از 1 میلی متر برسد.
• واترجت تغییر شکل حرارتی ایجاد نمی کند و دقت آن 0.1 میلی متر. اگر از دستگاه واترجت داینامیک استفاده شود، دقت برش می تواند بهبود یابد و به 0.02 میلی متر برسد.
• دقت وایرکات به طور کلی 0.01 ~ 0.02 میلی متر است اما تا 0.004 میلی متر نیز می تواند برسد.

مقایسه عرض شکاف برش در دستگاه های برشکاری

• برش لیزر شکاف برش کوچک در حدود 0.5 میلی متر دارد.
• شکاف برش پلاسما بزرگتر از برش لیزر است و حدود 1-2 میلی متر است.
• شکاف برش آب حدود 10٪ بزرگتر از قطر لوله برش است و به طور کلی بین 0.8 تا 1.2 میلی متر است.
• عرض شکاف برای وایرکات از بقیه روش ها کمتر است و معمولا در حدود 0.1-0.2 میلی متر است.

مقایسه کیفیت سطح برش در روش های برشکاری

• زبری سطح برش لیزر به خوبی واترجت نیست و با افزایش ضخامت مواد این زبری بیشتر می شود.
• واترجت باعث تغییر در ساختار اطراف محل برش نمی شود. (لیزر یک برش حرارتی است که باعث تغییر در ساختار ناحیه اطراف برش می شود.)
• در پلاسما برش منطقه تحت تاثیر حرارت در اطراف برش بیشتر از برش لیزر است که این مسئله باعث کاهش کیفیت منطقه برش خورده می شود.
• در وایرکات نیز منطقه تحت تاثیر حرارت وجود دارد اما این منطقه نسبت به برش لیزر کمتر است که همین امر باعث افزایش کیفیت منطقه برش خورده می شود.

تفاوت در برش مورب و تفاوت در صاف بودن سطح برش خورده

در بحث مقایسه دستگاه برش لیزری، واتر جت، پلاسما، وایرکات به تفاوت آنها در برش مورب نیز اشاره می‌کنیم. دستگاه‌های برش لیزری و پلاسما، قادر به برش زدن مورب انواع ورق‌ها هستند اما دستگاه واتر جت در مقایسه با آنها، برش‌های مورب را با کیفیت بهتر و دقت بالاتری انجام می‌دهد. بنابراین دستگاه واترجت، انتخاب بهتری برای برش مورب است.

تفاوت دیگر دستگاه برش لیزری، واترجت، پلاسما و وایرکات در صاف بودن سطح برش خورده است. دستگاه واترجت می‌تواند با کم کردن سرعت خود، سطح را کاملا صاف و صیقلی برش بزند و برش‌های ایجاد شده با این دستگاه به دلیل آنکه در اثر فشار آب ایجاد شده اند، نیاز به صیقل کاری ندارند. بعد از دستگاه واترجت، دستگاه‌های لیزر و پلاسما از نظر صاف بودن سطح برش خورده به ترتیب در رتبه‌های دوم و سوم قرار دارند.

در این مقاله مقایسه دستگاه برش لیزری واترجت برش پلاسما و وایرکات جهت انتخاب همراه با آگاهی در بین دستگاه های نامبرده بطور کامل برای شما عزیزان شرح داده شد تا درصورت نیاز بتوانید بهترین انتخاب ممکن را جهت خرید دستگاه مورد نیاز صنعت و کسب و کار خود رقم بزنید.

کدام برشکاری برای چه صنعتی بهتر است؟

هر کدام از روش‌های مختلف برش دارای ویژگی‌هایی‌اند که آن‌ها را برای کاربردهای خاص صنعتی مناسب یا نامناسب می‌کند. از طرفی، انتخاب تکنولوژی برش می‌تواند بر کیفیت نهایی محصول، سرعت تولید، میزان ضایعات و حتی بهره‌وری انرژی مستقیما اثرگذار باشد و خروجی کار را متحول کند. 

کاربرد برش لیزری در صنایع

برش لیزری به خاطر دقت بالا، سرعت زیاد و لبه‌های تمیز در پایان کار، در صنایع خودروسازی و ساخت قطعات دقیق، صنایع  الکترونیک، تولید لوازم خانگی و حتی دکوراسیون داخلی کاربرد وسیعی دارد. به عنوان مثال، برای ساخت و پرداخت قطعاتی که دارای پیچیدگی هندسی هستند یا رعایت ظرافت در آن‌ها مهم است، لیزر انتخاب ایده ال به حساب می‌آید. 

کاربرد برش واترجت

در برش به روش واترجت، حرارت تولید نمی‌شود و به همین خاطر این روش در صنایعی که خواص متالورژیکی قطعه نباید تغییر کند (مثل صنایع هوافضا، پزشکی، نظامی و ساخت قالب‌های تزریق دقیق) بسیار مورد توجه است. از سوی دیگر، برای برش شیشه، سرامیک، سنگ، مواد کامپوزیتی و تیتانیوم هم واترجت بهترین گزینه است؛ چرا که این مواد در برابر حرارت حساس‌اند.

کاربرد برش پلاسما

در صنایع سنگین از جمله ساخت سازه‌های فلزی عظیم، صنعت نفت، گاز و پتروشیمی، لوله‌کشی و ایجاد اسکلت‌های فلزی و کشتی‌سازی، برش پلاسما بیش از سایر روش‌ها به کار می‌آید. دلیل این موضوع به سرعت بالا و توانایی برش ورق‌های ضخیم فلزی با هزینه نسبتاً پایین برمی‌گردد.

کاربرد وایرکات

وایرکات را روش مناسبی برای صنایع قالب‌سازی، خودروسازی، تجهیزات پزشکی و لوازم جراحی، ابزارسازی و ساعت‌سازی می‌دانند. وایرکات دقت بی‌نظیری ارائه می‌دهد و قابلیت ماشین‌کاری فلزات سخت و با ضخامت بسیار زیاد را داراست و از این رو برای قطعاتی که نیاز به تلرانس میکرونی دارند، مناسب است.

به طور کلی، در انتخاب بهترین روش برش باید نیازهای فنی و محدودیت‌های هر صنعت را ارزیابی کرده و از اصل تطابق بین فناوری و کاربرد، پیروی کرد تا به بیشتری بهره‌وری رسید.

مقایسه قیمت دستگاه برش لیزری واترجت برش پلاسما و وایرکات

• برش لیزری فاقد مواد مصرفی است، اما هزینه سرمایه گذاری تجهیزات آن در بین تمام روش های برش بالاترین است. هزینه های نگهداری نیز بسیار زیاد است.
• برش های پلاسما بسیار ارزان تر از برش های لیزری هستند اما هزینه استفاده از آنها زیاد است.
• هزینه دستگاه واترجت بالا است و پس از برش لیزر در جایگاه دوم از نظر قیمت قرار دارد. همچنین مصرف انرژی و هزینه نگهداری این روش نیز بالاست. سرعت برش به سرعت پلاسما نیست. این روش به شدت محیط زیست را آلوده می کند زیرا تمام ساینده ها در این روش یکبار مصرف هستند و پس از استفاده در طبیعت رها می شوند.
• هزینه وایرکات به طور کلی حدود چند هزار دلار است. با این حال، وایرکات دارای مواد مصرفی مانند سیم مولیبدن، خنک کننده برش و غیره است. دو سیم معمولاً استفاده می شود: یکی سیم مولیبدن (بسیار گران قیمت) که برای تجهیزات وایرکات سریع استفاده می شود. مزیت سیم مولیبدن این است که می تواند بارها مورد استفاده قرار گیرد. مورد دیگر سیم مسی است که برای وایرکات آهسته استفاده می شود. عیب سیم مسی این است که فقط برای یک بار قابل استفاده است. علاوه بر این، دستگاه WEDM سریع 5-6 برابر ارزان تر از دستگاه WEDM کند است.

جهت مطالعه مقایسه هوا برش و پلاسما برش کلیک کنید.

منبع

• https://www.machinemfg.com/laser-waterjet-plasma-wire-cut-difference/